Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch Deutung: Dringt ein fremdes Gasmolekül in ein Gas ein, so kann es seinen Bewegungszustand nicht aufrechterhalten. Durch die Wechselwirkung mit den übrigen Gasmolekülen bewegt es sich nach kurzer Zeit in der gleichen Weise wie diese. 2.1.7 Geschwindigkeit der Moleküle in einem Gasgemisch Geräte: Luftkissentisch mit Gebläse Tageslichtprojektor magnetische Barriere, lang 2 Stück magnetische Barriere, kurz 2 Stück Schwebekörper, rot 12 Stück Schwebekörper, orange 2 Stück Modellierung Realobjekt Modell Gefäß, in dem sich Experimentierfläche das Gas befindet des Luftkissentisches Wände des Gefäßes magnetische Barrieren Gasmoleküle rote Schwebekörper kleiner Masse Gasmoleküle orange Schwebekörper großer Masse Durchführung: Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet und mit magnetischen Barrieren versehen. Die Schwebekörper bringt man an eine beliebige Stelle auf die Experimentierfläche, so dass der gegenseitige Abstand nicht viel mehr als l cm beträgt. Die Leistung des Gebläses wird so weit erhöht, bis alle Schwebekörper sicher abheben. Man beobachtet die Bewegungen beider Arten von Schwebekörpern bezüglich der Geschwindigkeiten. Ergebnis: Die mittlere Geschwindigkeit der orange Schwebekörper ist wesentlich geringer als die mittlere Geschwindigkeit der roten. Deutung: In einem Gemisch von zwei Gasen, deren Moleküle unterschiedliche Massen besitzen, haben die Moleküle unterschiedliche mittlere Geschwindigkeiten. Die Moleküle mit der geringeren Masse bewegen sich wesentlich schneller als jene mit der größeren Masse. Da die Temperatur des Gasgemisches der mittleren kinetischen Energie aller Moleküle entspricht, muß die mittlere kinetische Energie der 1 −2 Moleküle mit der kleineren Masse Ek = mkvkgleich 2 der mittleren kinetischen Energie der Moleküle großer Masse Eg = mgvgsein. Daraus folgt, daß in ei- 1 −2 2 nem Gasgemisch bei gegebener Temperatur Moleküle unterschiedlicher Masse verschiedene mittlere Geschwindigkeiten haben. 18
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch 2.1.8 Mischungstemperatur von Gasen Geräte: Luftkissentisch mit Tageslichtprojektor magnetische Barriere, lang 2 Stück magnetische Barriere, kurz 2 Stück magnetischer Kolben l Stück Führungsstück für den l Stück magnetischen Kolben Schwebekörper, orange 4 Stück Modellierung Realobjekt Modell Gefäß, in dem sich Experimentierfläche das Gas befindet des Luftkissentisches Wände des Gefäßes magnetische Barrieren Trennwand magnetischer Kolben Moleküle des Gases Schwebekörper Durchführung: Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet und mit den magnetischen Barrieren versehen. Mittels des magnetischen Kolbens teilt man die Experimentierfläche parallel zu den Barrieren Nr. 1 und Nr. 2 in zwei Hälften. Zur Führung der Kolbenstange setzt man auf die Barriere Nr. 2 das Führungsstück für den magnetischen Kolben auf. In jede Hälfte bringt man 2 Schwebekörper. Die Leistung des Gebläses wird so weit erhöht, daß die Schwebekörper auch bei geöffnetem Impulsventil sicher schweben. Durch mehrmaliges Betätigen des Impulsventils versetzt man die Schwebekörper in der benachbarten Hälfte der Experimentierfläche in heftige Bewegung, während man – ggf. durch Abbremsen – dafür sorgt, daß sich die beiden anderen Schwebekörper nur geringfügig bewegen. Nun hebt man schnell den magnetischen Kolben von der Experimentierfläche ab und beobachtet die Bewegung aller Schwebekörper. Ergebnis: Die schnellen Schwebekörper übertragen ihre Energie teilweise auf die langsamen. Die mittlere Geschwindigkeit der 4 Schwebekörper ist nach dem Abheben des Kolbens kleiner als die der 2 schnellen in der einen Hälfte und größer als die der 2 langsamen in der anderen. Deutung: Beim Mischen zweier Gase unterschiedlicher Temperatur stellt sich eine Mischungstemperatur ein, die zwischen den beiden Ausgangstemperaturen liegt. Sie resultiert daraus, daß die Moleküle des Gases mit der höheren Temperatur einen Teil ihrer kinetischen Energie an die Moleküle des Gases mit der niedrigeren Temperatur abgeben. Hinweis: Das Experiment kann auch mit 8 grünen und 8 roten Schwebekörpern durchgeführt werden. Die Verhältnisse in einem Gas werden dann infolge der größeren Anzahl der Schwebekörper besser wiedergegeben. Dabei bereitet jedoch die Aufrechterhaltung des Geschwindigkeitsunterschiedes Schwierigkeiten. Deshalb ist es erforderlich, möglichst kurzzeitig vor dem Abheben des Kolbens die Schwebekörper in der einen Hälfte (mit der Hand) zu beschleunigen und in der anderen abzubremsen. 19
Seite 1 und 2: Physikalische Experimente auf dem L
Seite 17: Physikalische Experimente auf dem L

Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?